EE.UU. aportará 75 millones de dólares para investigar la generación de combustibles por fotosíntesis artificial


El Departamento de Energía de EE.UU. anunció a fines de abril que inyectará 75 millones de dólares en el Centro Conjunto para la Fotosíntesis Artificial (JCAP), un laboratorio destinado al desarrollo de la producción de combustibles aprovechando la luz solar. La decisión de reforzar el financiamiento del programa se produjo a casi dos meses de que sus científicos demostraran la manera de extender la vida útil de un dispositivo capaz de producir hidrógeno utilizando luz y agua.

El JCAP fue fundado en 2010 y sus investigaciones involucran a varios laboratorios económicos, dirigidos por un equipo de Caltech, y en marzo de este año se hizo público que todo su trabajo corría peligro de paralizarse debido a la falta de fondos.

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El aporte financiero anunciado por el gobierno estadounidense se aplicará por un período de cinco años de investigación, sin perjuicio de las asignaciones que acuerde el Congreso.

Los últimos avances registrados en el JCAP incluyen el desarrollo de un nuevo tipo de electrolizador solar u “hoja artificial” que aprovecha la luz para separar sin riesgos el oxígeno e hidrógeno presentes en el agua.

Dicha hoja consta de tres componentes principales: dos electrodos (un fotoánodo y un fotocátodo) y una membrana. El fotoánodo utiliza la luz solar para oxidar las moléculas de agua para generar gas oxígeno, protones y electrones, mientras que el fotocátodo recombina los protones y los electrones para formar gas hidrógeno.

La membrana, que normalmente está hecha de material plástico, mantiene los dos gases separados con el fin de eliminar cualquier posibilidad de una explosión, y permite que el gas sea recogido bajo presión para ser introducido de forma segura en una tubería.

Esto significa que el hidrógeno producido de este modo podría ser almacenado y utilizado para generar electricidad en plantas de energía o en vehículos de celda de combustible.

Fotosíntesis artificial: La búsqueda de electrodos más resistentes y eficientes

Uno de los obstáculos con el que enfrentaron los científicos durante su investigación residía en el hecho de que los electrodos de semiconductores comunes, como el silicio o arseniuro de galio, tienden a oxidarse cuando se exponen al agua.

Por ese motivo, se buscó dotar a estos componentes con un recubrimiento que ofreciera las características de impermeabilidad, mucha transparencia a la luz entrante, compatibilidad química con los semiconductores, conductividad eléctrica y alta capacidad catalítica para la generación de oxígeno y combustibles.

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Las pruebas realizadas en uno de los laboratorios de JCAP permitieron comprobar que la aplicación de una película de óxido de níquel sobre los electrodos no sólo los protegía de la acción del agua, sino que también permitía que los fotoánodos tuvieran un rendimiento récord sin degradarse durante grandes períodos de tiempo.

Asimismo, esta cubierta protectora demostró ser compatible con muchos tipos diferentes de materiales semiconductores, como el silicio, el fosfuro de indio y teluro de cadmio.




Ruben

Rubén es editor del sitio desde el año 2010. Colabora regularmente escribiendo noticias sobre tecnología, software, negocios, gadgets y ciencia. Sus intereses son Tecnología y Relaciones internacionales, tópico con el que también colabora en otros medios de publicación web.

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